[实用新型]绳传动无级变速坐式自行车

说明书

本实用新型涉及一种改进的人力交通工具。

传统的链传动自行车，是按杠杆原理通过以中轴为支点的脚踏臂和脚登把人的登力转变为旋转扭力，通过链轮、链条传递到飞轮驱动后轮前进。脚踏臂产生扭力的大小，不单取决于登力的大小，还取决于作为受力点的脚登的运动轨迹与力的作用方向是否一致，当力的大小和作用方向一定时，脚踏臂与力的作用方向越接近垂直，即脚登的运动轨迹与力的作用方向越接近一致，产生的扭力越大，力的损失越小，反之，侧产生的扭力越小，力的损失越大。人在骑行时其登力方向基本是自上而下，因此脚踏臂在中轴前方与登力方向接近垂直的一定区域产生的扭力最大。现有的链传动自行车在脚踏臂把人的登力的接近直线的运动转为旋转的运动中，均不能避免脚踏臂在上、下止点附近扭力大为减小的功率损失难题。另外，链传动自行车现有的变速方式均为齿轮组合的有级变速方式，结构复杂，成本偏高，给使用及维修带来不便。

几种已公告的如C2082253U和C2077417U非链式绳传动自行车，虽从不同角度提出了改进措施，但就其结构和使用功能而言，还存在以下不足：1、采用定滑轮以绳索联动左右脚踏臂的换向方式，其限位挡块即使以弹性部件设置，也会产生让人难以适应的撞击感，特别是登动频率提高时更让人难以承受；2、当脚踏臂在消除了下压力而被放松时，会随整车的震动而上下跳动，不仅联动绳极易在松驰状态下脱出滑轮槽造成故障，回位机构也会随机回卷传动绳而使一上一下的交替运动规律被打乱；3、因未脱离飞轮离合的传统结构，在脚踏臂不能作园周运动的情况下，在往后推动倒车时，由于传动绳不能两边同时回缩，限制了飞轮齿壳的反向旋转，从而使整车丧失了往后推动倒车的功能；4、飞轮棘爪与壳体内齿间隙在园周8°以上，在脚路臂换向后开始作功行程的初始阶段会有一段踏空感和撞击感，给人带来不适和造成作功行程的浪费；5、外露部件较多，对润滑防尘和整体美观不利。

设计本实用新型的目的在于克服上述自行车的缺陷而提供的一种结构更为合理，功能更为完善的自行车，具有安全省力、舒适美观等优点。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

1、脚踏臂以中轴为支点，置于与登力方向基本垂直的产生扭力最大的约60°范围内作交替往复运动，通过传动绳带动驱动回位机构使后轮前进，避开了脚踏臂在园周运动中扭力最小的上、下止点附近区域，以达到省力的目的。

2、换向机构中左、右两只园锥齿轮经与一只垂向装配的园锥齿轮啮合，形成正、反向旋转的互动关系，使与之连接的左、右两只换向臂形成上、下交替往复的互动关系，通过其顶端的换向滑轮分别套入左、右脚踏臂的换向滑轨，使两只脚踏臂实现上、下交替往复的运动方式。

3、脚踏臂上的换向滑轨尾端为弧形，换向滑轮通过弧形轨述让脚踏臂的限位和换向实现园滑过度。

4、驱动回位机构中以鼓动轮、滚子、后轴壳及相关附件组成的超越离合器取代棘轮式超越离合器，其鼓动轮外沿均布的3条渐开线沿面与3只滚子相配合，在驱动时，鼓动轮的渐开线沿面顶起滚子卡住后轴壳内壁，把旋转扭力传送至后轴壳，带动与其连为一体的后轮前进。停止驱动后在滑行或回位时，只要鼓动轮正向驱动力一经消除或低于后轴壳的正向转速时，因渐开线的特性，滚子卡不住后轴壳，即自动脱离力的传递。另外，为保留往后推动倒车的功能，3只滚子通过摆臂及轴销均布于1只底板上，在停止驱动时滚子通过扭簧的作用同时沿鼓动轮渐开线沿面向轴心收拢脱离后轴壳，让后轮可以往后自由转动。

5、无级变速机构是通过装于车把上的具有双向作用的变速手把，通过两根作用互为相反的变速拉线使与之相连的变速叉在规定范围内来回移动，从而使置于变速叉顶端作为传动绳支点的滑轮来回移动，以改变力臂长度的方式使杠杆机构中力和距离发生相互变化而达到无级变速的目的。

6、车架设计为流线形，变速叉及变速支架隐藏于车架中间的装饰簿板内，以达到防尘和美观的目的。

7、脚踏臂前移，使脚登置于较小的前轮上沿，与低重心带靠背的鞍座和较高的车把配合，让使用者形成坐姿，以达到安全舒适的目的。

下面结合附图作进一步说明。

图1本实用新型整体结构图

图2传动装置示意图    

图3中轴机构装配图    

图4换向机构装配图    

图5驱动回位机构装配图

图6超越离合器驱动时的示意图

图7超越离合器停止驱动时的示意图

图8、图9变速机构示意图

图10本实用新型坐姿效果图

图11两轮前置的双动力三轮车    

图12双动力三轮车两人骑行示意图

图13双动力三轮车一人骑行示意图